本实用新型涉及一种机载拍摄增稳系统，属于航拍相机增稳设备的技术领域。
背景技术：
飞行员试飞训练，以及飞机风行过程中均需要对飞行员和飞机的飞行状态进行持续监控，尤其在军用高速飞机上，训练时需要对座舱内飞行员操作进行视频记录、警巡时需要对座舱外目标进行拍摄记录，现有方式是采用硬连接安装将运动相机固定在飞机上进行视频拍摄。
现有方式存在以下缺点：1.相机硬连接安装在飞机上造成拍摄视场角固定，飞行时拍摄视场外的场景需要飞行员调整飞机的航向、俯仰和横滚角，使用极其不便且常导致拍摄不成功；2.相机硬连接安装在飞机上造成相机会随着飞机发动机或因紊乱气流而抖动，导致拍摄视频模糊不清；3.运动相机电池续航有限，满足不了飞行全程拍摄需要；4.运动相机内置的gps为低动态，满足不了飞行高动态视频拍摄位置的定位；5.固定安装方式导致适应的载机较少，且使用灵活性差。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种机载拍摄增稳系统，其具体技术方案如下：
一种机载拍摄增稳系统，包括固定基座、电池仓、三轴增稳云台和相机，所述电池仓内设置有蓄电池，所述相机安装在三轴增稳云台上，且与蓄电池持续充电连接，所述三轴增稳云台包括航向轴补偿系统、横滚轴补偿系统和俯仰轴补偿系统，所述航向轴补偿系统、横滚轴补偿系统和俯仰轴补偿系统内分别设置有独立的航向补偿电机、横滚轴补偿电机和俯仰轴补偿电机，且航向轴补偿电机、横滚轴补偿电机和俯仰轴补偿电机分别设置有各自独立的传感器，当固定基座发生航向、横滚或者俯仰变化时，三轴增稳云台自适应调整，确保相机的朝向始终不变，以及消除抖动。
进一步的，所述固定基座包括卡槽支架和多个紧固件，所述卡槽支架包括与电池仓平行的矩形板，所述矩形板的一端弧形弯折90°形成连接侧板，所述连接侧板与电池仓的侧壁连接，所述紧固件的头部位于矩形板外，紧固件的螺杆穿过矩形板，延伸到矩形板和电池仓之间的间隙中。
进一步的，所述航向轴补偿系统包括航向轴补偿转盘和支架，所述支架与航向轴补偿转盘固定连接，且其内部贯通；所述航向轴补偿电机和与其控制连接的传感器均设置有航向轴补偿转盘中，所述航向轴补偿转盘设置在电池仓的一侧表面，所述航向轴补偿电机与电池仓表面固定，航向轴补偿电机的输出轴驱动控制连接航向轴补偿转盘，带动其旋转。
进一步的，所述横滚轴补偿系统包括横滚轴补偿电机外壳，所述横滚轴补偿电机和与其控制连接的传感器设置在横滚轴补偿电机外壳中，所述横滚轴补偿电机外壳设置在支架远离航向轴补偿转盘的端部，所述横滚轴补偿电机外壳呈圆柱管状，其轴向与支架垂直，由横滚轴补偿电机驱动沿其轴向旋转。
进一步的，所述俯仰轴补偿系统包括俯仰轴补偿电机外壳和连接臂，所述连接臂包括90°圆弧过渡连接的旋转臂和轴转臂，所述旋转臂的端部与横滚轴补偿电机外壳连接，所述轴转臂的端部与俯仰轴补偿电机外壳连接；
所述俯仰轴补偿电机外壳呈圆柱管体，所述俯仰轴补偿电机和与其控制连接的传感器均设置在俯仰轴补偿电机外壳内部。
进一步的，所述相机与俯仰轴补偿系统通过相机充电连接座连接，所述相机充电连接座包括同步旋转壳、侧板、顶板和充电插头，所述同步旋转壳和顶板分别垂直设置有侧板两侧表面，且分别靠近侧板两端的位置，
所述同步旋转壳与俯仰轴补偿电机外壳套接，俯仰轴补偿电机驱动同步旋转壳沿其轴向旋转，所述顶板与相机的一侧边缘平行，且充电插头设置于顶板与相机之间。
进一步的，所述充电插头、航向轴补偿电机、横滚轴补偿电机、俯仰轴补偿电机以及各个独立的传感器的电源线均分别从相机充电连接座、三轴增稳云台内部走线，连接到电池仓。
进一步的，还包括主处理系统和控制面板，所述主处理系统连接各个传感器和航向轴补偿电机、横滚轴补偿电机、俯仰轴补偿电机，接收各个传感器的即时信号，并及时反馈控制对应的航向轴补偿电机、横滚轴补偿电机、俯仰轴补偿电机动作，所述控制面板设置有多个功能键，功能键与主处理系统连接，所述控制面板上方设置有北斗卫星定位组件。
进一步的，所述主处理系统外部设置有机壳，所述机壳设置于电池仓上，所述机壳包括内部贯通的下台阶壳体和上台阶壳体，所述航向轴补偿转盘设置于下台阶壳体上，支架跟随航向轴补偿转盘旋转时，不接触到上台阶壳体。
进一步的，所述俯仰轴补偿电机和航向轴补偿电机分别设置有独立的角度传感器，当俯仰轴补偿电机和航向轴补偿电机被扳动后，通过感应扳动到位后的定时，进行锁定。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型主要应用于飞机航行过程中录像，使用时，通过固定基座固定在飞机平显左边或右边多功能显示器的遮阳板上，飞机无论哪个轴向受力抖动，通过三轴增稳云台均可消除，确保高清相机没有抖动，录像清晰。
本实用新型，所有用电设备均与电池仓电连接，解决了相机自身电池续航不能满足飞行全程拍摄需要的问题，以及确保俯仰轴补偿电机、横滚轴补偿电机、航向轴补偿电机始终平稳供电。
本实用新型使用角度传感器，三轴增稳云台具有航向轴和俯仰轴任意角度的扳动锁定功能。
本实用新型固定基座为带缓冲的挤压式快速拆装构件，固定卡槽用于卡在飞机平显左边或右边多功能显示器的遮阳板上，再通过带缓冲橡胶的两个手拧螺纹紧固件通过挤压的方式固定好整个基座，此种安装方式无需在飞机上打安装孔，不会破坏飞机，同时还可以灵活的装上或取下，能适应多种机型的安装固定，解决了硬连接固定安装灵活性差的问题。
附图说明
图1是本实用新型的立体图，
图2是图1的详细标记图，
图中：1—固定基座，11—紧固件，12—卡槽支架，121—矩形板，122—连接侧板，2—电池仓，3—航向轴补偿系统，31—航向轴补偿转盘，32—支架，4—横滚轴补偿系统，41—横辊轴补偿外壳，5—俯仰轴补偿系统，51—旋转臂，52—轴转臂，53—俯仰轴补偿电机外壳，6—充电连接座，61—侧板，62—充电插头，63—顶板，64—同步旋转壳，7—相机，8—北斗卫星定位组件，9—主处理系统，91—下台阶壳体，92—上台阶壳体，10—控制面板。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
本实用新型应用于航拍时，相机7选用高清相机。
实施例1：
如图1和2所示，本实用新型的机载拍摄增稳系统，包括固定基座1、电池仓2、北斗卫星定位组件和三轴增稳云台。下面依次介绍各个部件的结构和功能，固定基座1用于将本实用新型系统固定在飞机驾驶仓内，固定基座1设置在电池仓2下方，与电池仓2之间平行且预留一定间隙，形成一个卡接的通道，即卡槽支架12，固定基座1一端弯折形成连接侧板122，连接侧板122与电池仓2侧壁连接，另一端敞口，使用时，从敞口侧卡接到飞机屏显左侧或右侧的多功能显示器的遮阳板上即可。为了连接更加稳固牢靠，贯穿矩形板121设置多个紧固件11，紧固件11穿过矩形板121朝向遮阳板拧，使得遮阳板被更紧固地固定在电池仓2和紧固件11之间，同时为了增加摩擦力，在电池仓2的底部以及紧固件11的末端和矩形板121朝向遮阳板的一侧表面均铺设缓冲橡胶垫。拆除时，将紧固件11拧松，即可将本实用新型系统从遮阳板上抽拉下来。紧固件11可选用螺纹紧固件11，比如平头螺钉。
电池仓2是给本系统的供电系统，与每个用电的设备均电连接，持续供电，确保设备在录像过程中，稳定工作，具体为：用于给三轴增稳云台、高清相机7和系统控制供电，使用多芯导电滑环将相机7供电线穿过航向、横滚和俯仰轴补偿电机5，最终通过相机7连接充电座给相机7供电，解决了相机7自身电池续航不能满足飞行全程拍摄需要。
北斗卫星定位组件8用于持续获取视频拍摄过程中载机的位置、地速、高度和航向等数据信息，卫星定位组件输出的定位信息数据通过处理器进行数据解译码变换后，按csv格式存储于microsd卡中，用于后期与拍摄的图像数据进行融合叠加。
三轴增稳云台是本实用新型系统的核心部件，主要包括横滚轴补偿系统、航向轴补偿系统和俯仰轴补偿系统三个部分，本专利使用的高清相机7固定在俯仰轴补偿系统中，飞机无论哪个轴向受力抖动均可消除，三轴增稳云台在每个轴向均有独立的传感器，通过传感器获得各轴向的抖动量，再经过高速微处理器计算后采用抵消补偿方法，向各轴的补偿电机发出相反方向的转动控制信号，从而抵消了各轴抖动保持了云台的稳定，装在云台上的高清相机7在飞机高速飞行时能清晰的拍摄视景。
下面具体介绍本专利的航向轴补偿系统3、横滚轴补偿系统4和俯仰轴补偿系统5。
主处理系统9连接各个传感器和航向轴补偿电机、横滚轴补偿电机、俯仰轴补偿电机，接收各个传感器的即时信号，并及时反馈控制对应的航向轴补偿电机、横滚轴补偿电机、俯仰轴补偿电机动作，控制面板10设置有多个功能键，功能键与主处理系统9连接，控制面板10上方设置有北斗卫星定位组件8。主处理系统9外部设置有机壳，机壳设置于电池仓2上，机壳包括内部贯通的下台阶壳体91和上台阶壳体92，航向轴补偿转盘31设置于下台阶壳体91上，支架32跟随航向轴补偿转盘31旋转时，不接触到上台阶壳体92。高清相机7连接相机7充电连接座6，高清相机7通过相机7充电连接座6与俯仰轴补偿电机5连接。
航向轴补偿系统包括航向轴补偿转盘31和支架32，支架32与航向轴补偿转盘31固定连接，且其内部贯通；航向轴补偿电机3和与其控制连接的传感器均设置有航向轴补偿转盘31中，航向轴补偿电机3的输出轴驱动控制连接航向轴补偿转盘31，带动其旋转。航向轴抖动补偿电机能够驱动支架32以航向轴补偿转盘31上的航向轴抖动补偿电机的电机轴为旋转轴，正反双向360°进行活动。配合传感器和控制电路，使得支架32上的所有物件在航向轴上以任意角度锁定并且消抖。
横滚轴补偿系统包括横滚轴补偿电机4外壳，横滚轴补偿电机4和与其控制连接的传感器设置在横滚轴补偿电机4外壳中，横滚轴补偿电机4外壳设置在支架32的顶部，横滚轴补偿电机4外壳呈圆柱管状，其轴向与支架32垂直，由横滚轴补偿电机4驱动沿其轴向旋转。横滚轴补偿电机4的轴与横辊轴补偿电机外壳41（即横臂）同轴，并能以电机轴为转轴，正反双向90°进行活动，配合重力传感器和控制电路，使得横臂上的所有物件可在横滚轴向上进行摆动，以保持横滚轴的水平。
俯仰轴补偿系统5包括俯仰轴补偿电机外壳53和连接臂，连接臂包括90°圆弧过渡连接的旋转臂51和轴转臂52，旋转臂51的端部与横滚轴补偿电机4外壳连接，轴转臂52的端部与俯仰轴补偿电机5外壳连接。俯仰轴补偿电机5外壳呈圆柱管体，俯仰轴补偿电机和与其控制连接的传感器均设置在俯仰轴补偿电机外壳53内部。相机7充电连接座6和相机7以俯仰轴补偿电机5的电机轴为旋转轴，正反双向360°进行活动，配合传感器和控制电路，使得相机7在俯仰轴上以任意角度锁定并且消抖。
相机7与俯仰轴补偿系统通过相机7充电连接座6连接，相机7充电连接座6包括同步旋转壳64、侧板61、顶板63和充电插头62，同步旋转壳64和顶板63分别垂直设置有侧板61两侧表面，且分别靠近侧板61两端的位置。
同步旋转壳64与俯仰轴补偿电机5外壳套接，俯仰轴补偿电机5驱动同步旋转壳64沿其轴向旋转，顶板63与相机7的一侧边缘平行，且充电插头62设置于顶板63与相机7之间。
充电插头62、航向轴补偿电机、横滚轴补偿电机、俯仰轴补偿电机以及各个独立的传感器的电源线均分别从相机7充电连接座6、三轴增稳云台内部走线，连接到电池仓2。
本实用新型外部均为壳体结构，所有部件和电线均布置在壳体内，保持设备外部整洁。
实施例2：
在实施例1的基础上，增加了角度定位锁定功能，具体实现手段为：在俯仰轴补偿电机和航向轴补偿电机分别设置有独立的角度传感器，通过角度传感器测量出电机的转动角度，在探测到人为扳动航向和俯仰轴转动角度并保持0.5秒以上时，能按扳动的角度进行自动锁定使其拍摄角度保持，这实现了在飞机上以不同视角进行拍摄的需求，而无须飞行员调整飞机的姿态。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
1.一种机载拍摄增稳系统，其特征在于：包括固定基座（1）、电池仓（2）、三轴增稳云台和相机（7），所述电池仓（2）内设置有蓄电池，所述相机（7）安装在三轴增稳云台上，且与蓄电池持续充电连接，所述三轴增稳云台包括航向轴补偿系统（3）、横滚轴补偿系统（4）和俯仰轴补偿系统（5），所述航向轴补偿系统（3）、横滚轴补偿系统（4）和俯仰轴补偿系统（5）内分别设置有独立的航向补偿电机、横滚轴补偿电机和俯仰轴补偿电机，且航向轴补偿电机、横滚轴补偿电机和俯仰轴补偿电机分别设置有各自独立的传感器，当固定基座（1）发生航向、横滚或者俯仰变化时，三轴增稳云台自适应调整，确保相机的朝向始终不变，以及消除抖动。
2.根据权利要求1所述的机载拍摄增稳系统，其特征在于：所述固定基座包括卡槽支架（12）和多个紧固件（11），所述卡槽支架（12）包括与电池仓（2）平行的矩形板（121），所述矩形板（121）的一端弧形弯折90°形成连接侧板（122），所述连接侧板（122）与电池仓（2）的侧壁连接，所述紧固件（11）的头部位于矩形板（121）外，紧固件（11）的螺杆穿过矩形板（121），延伸到矩形板（121）和电池仓（2）之间的间隙中。
3.根据权利要求1所述的机载拍摄增稳系统，其特征在于：所述航向轴补偿系统（3）包括航向轴补偿转盘（31）和支架（32），所述支架（32）与航向轴补偿转盘（31）固定连接，且其内部贯通；所述航向轴补偿电机和与其控制连接的传感器均设置有航向轴补偿转盘（31）中，所述航向轴补偿转盘（31）设置在电池仓（2）的一侧表面，所述航向轴补偿电机与电池仓（2）表面固定，航向轴补偿电机的输出轴驱动控制连接航向轴补偿转盘（31），带动其旋转。
4.根据权利要求1所述的机载拍摄增稳系统，其特征在于：所述横滚轴补偿系统（4）包括横滚轴补偿电机外壳（41），所述横滚轴补偿电机和与其控制连接的传感器设置在横滚轴补偿电机外壳（41）中，所述横滚轴补偿电机外壳（41）设置在支架（32）远离航向轴补偿转盘（31）的端部，所述横滚轴补偿电机外壳（41）呈圆柱管状，其轴向与支架（32）垂直，由横滚轴补偿电机驱动沿其轴向旋转。
5.根据权利要求1所述的机载拍摄增稳系统，其特征在于：所述俯仰轴补偿系统（5）包括俯仰轴补偿电机外壳（53）和连接臂，所述连接臂包括90°圆弧过渡连接的旋转臂（51）和轴转臂（52），所述旋转臂（51）的端部与横滚轴补偿电机外壳（41）连接，所述轴转臂（52）的端部与俯仰轴补偿电机外壳（53）连接；
所述俯仰轴补偿电机外壳（53）呈圆柱管体，所述俯仰轴补偿电机和与其控制连接的传感器均设置在俯仰轴补偿电机外壳（53）内部。
6.根据权利要求1所述的机载拍摄增稳系统，其特征在于：所述相机（7）与俯仰轴补偿系统（5）通过相机充电连接座（6）连接，所述相机充电连接座（6）包括同步旋转壳（64）、侧板（61）、顶板（63）和充电插头（62），所述同步旋转壳（64）和顶板（63）分别垂直设置有侧板（61）两侧表面，且分别靠近侧板（61）两端的位置，
所述同步旋转壳（64）与俯仰轴补偿电机外壳（53）套接，俯仰轴补偿电机驱动同步旋转壳（64）沿其轴向旋转，所述顶板（63）与相机（7）的一侧边缘平行，且充电插头（62）设置于顶板（63）与相机（7）之间。
7.根据权利要求6所述的机载拍摄增稳系统，其特征在于：所述充电插头（62）、航向轴补偿电机、横滚轴补偿电机、俯仰轴补偿电机以及各个独立的传感器的电源线均分别从相机充电连接座（6）、三轴增稳云台内部走线，连接到电池仓（2）。
8.根据权利要求3所述的机载拍摄增稳系统，其特征在于：还包括主处理系统（9）和控制面板（10），所述主处理系统连接各个传感器和航向轴补偿电机、横滚轴补偿电机、俯仰轴补偿电机，接收各个传感器的即时信号，并及时反馈控制对应的航向轴补偿电机、横滚轴补偿电机、俯仰轴补偿电机动作，所述控制面板（10）设置有多个功能键，功能键与主处理系统连接，所述控制面板（10）上方设置有北斗卫星定位组件（8）。
9.根据权利要求8所述的机载拍摄增稳系统，其特征在于：所述主处理系统（9）外部设置有机壳，所述机壳设置于电池仓上，所述机壳包括内部贯通的下台阶壳体（91）和上台阶壳体（92），所述航向轴补偿转盘（31）设置于下台阶壳体（91）上，支架（32）跟随航向轴补偿转盘（31）旋转时，不接触到上台阶壳体（92）。
10.根据权利要求1所述的机载拍摄增稳系统，其特征在于：所述俯仰轴补偿电机和航向轴补偿电机分别设置有独立的角度传感器，当俯仰轴补偿电机和航向轴补偿电机被扳动后，通过感应扳动到位后的定时，进行锁定。
技术总结